范舒睿 西北農(nóng)林科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院 陜西楊凌 712100

一、引言

洛川是渭北黃土高原蘋果優(yōu)生帶的核心地段，這里晝夜溫差大、土層深厚、質(zhì)地疏松，富含鉀、鈣、鎂、鋅、硒等多種微量元素,具有得天獨厚的蘋果生產(chǎn)自然資源條件，被國內(nèi)外果樹專家一致評為世界蘋果最佳優(yōu)生區(qū)。然而近年來，隨著極端惡劣天氣的不斷出現(xiàn)，尤其是每年四月份出現(xiàn)在北部地區(qū)的倒春寒現(xiàn)象發(fā)生時間呈現(xiàn)延長趨勢，這個時期果樹對氣溫極為敏感，溫度一旦低于某一臨界值，蘋果將受到嚴重的損害，而使果農(nóng)遭受巨大的經(jīng)濟損失。因此，提高果農(nóng)的生產(chǎn)積極性，彌補果農(nóng)因災(zāi)害受到損失的最有效的方法，就是農(nóng)業(yè)保險。但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有地域性、季節(jié)性和周期性等特點，往往使得投保人所遭受的實際損失難以確定。加之一般保險市場中存在的逆向選擇和道德風(fēng)險問題，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)保險在我國的發(fā)展舉步維艱。農(nóng)業(yè)氣象指數(shù)保險是一種新型的農(nóng)業(yè)保險形式，它以特定的農(nóng)業(yè)氣象指數(shù)作為觸發(fā)機制，如果超出了預(yù)定的標準，保險人就要負責(zé)賠償。因農(nóng)業(yè)氣象指數(shù)保險與大災(zāi)后的實際農(nóng)作物受損狀況無關(guān)，不存在逆向選擇和道德風(fēng)險問題，且與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)保險相比具有較低的運營管理成本而在諸多低收入國家得到迅速發(fā)展。

2009年以來，我國農(nóng)業(yè)氣象指數(shù)保險的產(chǎn)品設(shè)計研究成果逐步增多，截至2016年初，較突出的產(chǎn)品設(shè)計成果已達40多項，涉及到安徽、浙江、山東、河北等20個省份，產(chǎn)品設(shè)計對象主要包括玉米、小麥、水稻等主要糧食作物以及水果、煙葉、茶葉等經(jīng)濟作物。近年來，由于蘋果產(chǎn)量因極端天氣受損范圍不斷擴大，減產(chǎn)對種植戶造成的的損失愈發(fā)嚴重，各地圍繞蘋果氣象問題展開了研究，李美榮等基于連陰雨災(zāi)害指數(shù)，量化分析陜西省蘋果產(chǎn)區(qū)蘋果生長風(fēng)險，根據(jù)研究得出的花期凍害在陜西蘋果產(chǎn)區(qū)的發(fā)生風(fēng)險，以縣為單位將陜西蘋果花期凍害分為四個區(qū)[2]；劉璐等基于信息擴散理論，計算了陜西省蘋果主要生產(chǎn)基地縣4月各時段發(fā)生花期凍害的風(fēng)險水平，確定了各縣花期凍害的重點防御時間；最早提出氣象指數(shù)保險的設(shè)計者為Jerry R.Skees（2004），他認為理賠金額=（觸發(fā)指數(shù)-實際氣象量）/（觸發(fā)指數(shù)-指數(shù)下限）*保險金額。本文參照其理論，對氣象數(shù)據(jù)進行分級制定氣象等級指數(shù)，從而針對洛川蘋果給予初步的氣象指數(shù)保險定價。

二、數(shù)據(jù)來源

陜西省蘋果生產(chǎn)主要集中在洛川、延安市寶塔區(qū)、富縣、宜川，其中較為出名的是洛川。全縣蘋果種植面積50萬畝，農(nóng)民人均3.1畝，居全國之首，是全國唯一整縣通過綠色認證的蘋果基地縣，也是全球蘋果連片種植面積最大的區(qū)域。本文以洛川蘋果作為研究主體具有代表性。本文的數(shù)據(jù)分為兩方面：第一，產(chǎn)量數(shù)據(jù)包括種植面積和年產(chǎn)量，來源于陜西省統(tǒng)計年鑒，具體為洛川縣蘋果1999-2016年的種植面積和年產(chǎn)量。第二，氣象數(shù)據(jù)來自中國氣象局1999-2016年洛川氣象站四月份數(shù)據(jù)。

三、蘋果低溫指數(shù)構(gòu)建

農(nóng)業(yè)氣象指數(shù)保險的運作思路是將農(nóng)作物減產(chǎn)量同對其產(chǎn)生影響的氣象災(zāi)害因子的相關(guān)關(guān)系為基礎(chǔ)，將農(nóng)作物氣象災(zāi)害因子指數(shù)化，當氣象指數(shù)達到預(yù)設(shè)的氣象災(zāi)害觸發(fā)值時，無論實際產(chǎn)量如何，投保人都可以獲得相應(yīng)標準額度的賠付。本文將保險模型的構(gòu)建和保險合同的定價分為：相對氣象產(chǎn)量的確定，低溫凍害指數(shù)的確定，低溫凍害指數(shù)的合理性檢驗，低溫純保險費率的厘定。

（一）相對氣象產(chǎn)量的確定

蘋果的產(chǎn)量通常受到多種因素的共同作用，一般將農(nóng)作物的產(chǎn)量分解為趨勢產(chǎn)量、氣象產(chǎn)量、營養(yǎng)產(chǎn)量和隨機產(chǎn)量，由于土壤肥力和農(nóng)作物管理水平等同樣受到過去水平的影響而具有趨勢性，因此本文將營養(yǎng)產(chǎn)量歸結(jié)到趨勢產(chǎn)量中進行計算，即本文簡化后的產(chǎn)量由趨勢產(chǎn)量（命名為Yt），氣象產(chǎn)量（Yw）和隨機產(chǎn)量ε組成，用公式表達為：

圖1 產(chǎn)量與年份回歸散點圖

1.趨勢產(chǎn)量的確定

首先，本文根據(jù)產(chǎn)量和年份數(shù)據(jù)制作散點圖用以觀察數(shù)據(jù)形式，從圖中看出，產(chǎn)量與年份的關(guān)系比較穩(wěn)定，不需將數(shù)據(jù)進行分段處理。

由于農(nóng)作物產(chǎn)量除與當年種植面積和年份相關(guān)以外，還與前幾年的種植面積有關(guān)，因此本文將產(chǎn)量與年份、當年種植面積和五年以內(nèi)的種植面積進行回歸分析，最終發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量與年份、當年種植面積和上一年的種植面積所進行的回歸顯著性最高（見表1）因此趨勢產(chǎn)量表達為：

其中，year是統(tǒng)計年份，area是當年種植面積（公頃），area（-1）是上一年種植面積（公頃），產(chǎn)量單位為噸。

表1 年份、當年種植面積和五年以內(nèi)的種植面積回歸分析結(jié)果

為了研究的可靠性，對趨勢產(chǎn)量方程進行合理性和有效性檢驗。利用Eviews9.0分析軟件中的ADF單位根檢驗方法，來判斷各變量的平穩(wěn)性和一階差分序列的平穩(wěn)性通過對趨勢產(chǎn)量、當年種植面積和前一年種植面積的時間序列進行ADF檢驗，發(fā)現(xiàn)自變量和因變量都在二階差分的情況下通過檢驗，說明兩者是二階平穩(wěn)序列。由于兩者同為二階單整，因此兩者間可能存在協(xié)整關(guān)系。若兩者協(xié)整，則表明兩者之間存在長期穩(wěn)定關(guān)系。經(jīng)檢驗，殘差序列在零階差分上通過了平穩(wěn)性檢驗，因此趨勢產(chǎn)量與當年種植面積以及前一年種植面積存在協(xié)整關(guān)系的觀點得到論證。

2.相對氣象產(chǎn)量

為消除不同年際間因總產(chǎn)量的不同而對氣象產(chǎn)量造成的影響，選用相對氣象產(chǎn)量YW’作為氣象條件對產(chǎn)量的影響序列。YW’ ＜0時表示氣象造成減產(chǎn)，減產(chǎn)率為的YW’絕對值。

參考陳盛偉的理論，相對氣象產(chǎn)量的表達式為：

（二）低溫凍害指數(shù)的確定

通過觀察，蘋果開花期易發(fā)生凍害的時間段主要在四月份，陜西蘋果主要品種為紅富士，屬于較易受凍害的品種，其花期低溫凍害臨界溫度略高于其他品種。

劉映寧等的觀點認為，農(nóng)業(yè)保險關(guān)注的重點應(yīng)為0℃以下的低溫凍害等級，在這種情況下蘋果花受凍率往往在30%以上，容易造成果花授粉受精不良，對蘋果的產(chǎn)量、品質(zhì)和生產(chǎn)率產(chǎn)生嚴重危害。因此提出陜西蘋果花期凍害的三個等級，見下圖。

（三）低溫凍害指數(shù)的合理性檢驗

為驗證上述觀點是否適用于本文的數(shù)據(jù),將1999至2015年四月最低溫數(shù)據(jù)對應(yīng)上圖減產(chǎn)率與數(shù)據(jù)計算得到的減產(chǎn)率進行對比。結(jié)果如圖。從圖中可知，在2001、2005、2008、2009、2011以及2014年數(shù)據(jù)擬合效果較好，但在其他年間擬合效果較差，尤其是2003、2006、2007、2010、2013和2015年的數(shù)據(jù)，實際減產(chǎn)率值與表格對應(yīng)減產(chǎn)率具有較大的差異，分析原因，可能有：（1）極端天氣的持續(xù)時間數(shù)據(jù)不精確或花期數(shù)據(jù)有誤差，如2006年盡管低溫達到-4.6℃，但當月最低氣溫普遍維持在5-10℃，且在最低氣溫出現(xiàn)之后的幾天內(nèi)，氣溫又逐漸回升至7℃。另一方面，當年花期時間延后，低溫對蘋果產(chǎn)量的實際損失較低。（2）減產(chǎn)率是氣溫降水土壤等因素共同作用的結(jié)果，僅把減產(chǎn)率與低溫進行因果分析，剔除其他因素的作用本身也會導(dǎo)致數(shù)據(jù)擬合的精確性降低。

（四）低溫純保險費率的厘定

保險費率一般指毛保險費率，由純保險費率、經(jīng)營成本、預(yù)期盈利率組成，經(jīng)營成本于預(yù)期盈利率又可稱作附加費率，因此保險公司向投保人征收的通常是毛費率。按照商業(yè)性原則經(jīng)營農(nóng)業(yè)保險時，毛費率中包含利潤因素。因此毛費率的計算公式也可寫為：

毛費率=純費率×（1+安全系數(shù)）×（1+營業(yè)系數(shù)）×（1+利潤率）

各保險公司經(jīng)營中對安全系數(shù)、營業(yè)系數(shù)和利潤率的設(shè)定不同，因此本文只從純費率的角度對洛川蘋果的低溫氣象指數(shù)保險進行費率厘定。

本文采用參數(shù)估計模型來對費率進行厘定，參數(shù)估計模型是先擬合變量分布的最優(yōu)分布函數(shù)，求出該分布函數(shù)模型的各參數(shù)，最后確定變量概率大小的模型。本文通過對洛川蘋果產(chǎn)量數(shù)據(jù)進行擬合優(yōu)度檢驗。AD值越小，表明模型擬合效果越好。比較結(jié)果可知，洛川蘋果產(chǎn)量序列用Gamma分布進行擬合效果最好，因此可以確定Gamma分布是洛川蘋果產(chǎn)量的最優(yōu)分布模型，次優(yōu)是Weibull分布，最差是正態(tài)分布。

結(jié)合氣象指數(shù)序列，利用Gamma分布得到各賠償標準達到的概率。Gamma分布參數(shù)為m=0，s=105832.7，r=4.958919，計算得到日最低氣溫出現(xiàn)概率TD≦-4℃,0.7% ；-4℃＜TD≤--2℃,1.41% ；-2℃≤TD＜0℃,2.83%。

由 此 計 算 出 保 險 費 率 為：R=∑xi Pi=2.83%×10%+1.41%×20%+0.70%×30%=0.695%

四、結(jié)論

本文參考國內(nèi)外研究現(xiàn)況，結(jié)合洛川縣具體氣象情況和蘋果產(chǎn)量，根據(jù)歷年數(shù)據(jù)提出針對具體到縣的蘋果氣象指數(shù)保險設(shè)計和費率厘定的參考過程，主要創(chuàng)新點在于：將氣象指數(shù)保險的設(shè)計范圍進一步縮小，具體到縣，設(shè)計上更具針對性。結(jié)合1999-2015年4月最低氣溫對現(xiàn)有的損失率進行合理性驗證。

本文仍存在幾點不足，具體如下：（1）僅研究最低氣溫對產(chǎn)量的影響，對降水量、地形環(huán)境等因素未放入模型內(nèi)考慮。（2）對理論驗證過程中數(shù)據(jù)量不足以充分擬合，在費率厘定過程中，經(jīng)計算后的保險費率與徐婷婷等[5]提出的陜西省蘋果收入保險純費率厘定結(jié)果存在較大的偏差，出現(xiàn)較大差別的原因可能在于分布模型的擬合效果不佳。

對于進一步的研究，應(yīng)從以下幾方面改進：（1）擴大數(shù)據(jù)容量，提高數(shù)據(jù)精度；（2）由于果樹種植后，需3-5年才可結(jié)果，因此原始數(shù)據(jù)需要將此特征考慮至模型中計算，以進一步提高模型的合理性；（3）低溫對蘋果的影響不僅僅在產(chǎn)量上，還會對蘋果的質(zhì)量造成影響，從而影響蘋果的價格，這也是接下來應(yīng)當研究的因素。